近年来，微生物组研究已经最先将重点从微生物自己转移到它们爆发的分子上 。事实，正是这些分子直接与人体细胞相互作用，影响人体康健 。可是，试图确定哪些分子是由人体微生物群爆发的，是相当具有挑战性的 。一项典范的代谢组学研究只能表征人类微生物组样本中约10%的分子数据 。
在揭晓在《Nature》杂志上的一项新研究中，加州大学圣地亚哥分校的微生物组学专家首次提出了一种他们称之为“反向代谢组学”的新要领 。这项手艺团结了有机合成、数据科学和质谱法，以更好地相识微生物群渗透的分子以及它们怎样影响人类康健 。
在逆向代谢组学的首次应用中，科学家们发明了数百种以前从未在人体中视察到的分子 。使用这些新数据，他们能够识别炎症性肠� 。�IBD）的新代谢组学特征 。作者说，这些分子有一天可以作为诊断IBD的生物标记物，或者作为资助治疗这种疾病的潜在治疗靶点 。
图片信息：左侧显示了模子细菌履历聚合物压力或更厚黏液的盘算建模效果 。右侧没有受到聚合物应力 。
“据我们所知，sunbet研究是第一次证实细菌整体在黏液中游泳，”宾夕法尼亚州立大学生物医学工程、化学和数学哈克讲座教授、该论文的通讯作者Igor Aronson说 。“我们已经证实，与类似稠度的液体差别，黏液能增强整体行为 。”
Aronson诠释说，黏液对许多生物功效都是必不可少的 。它排列在细胞和组织的外貌，� ；は赴馐芟妇⒄婢筒《镜炔≡宓乃鸷� 。但它也是细菌熏染的宿主物质，包括性撒播疾病和胃病 。更好地相识细菌是怎样在黏液中群集的，可以为对抗熏染和日益严重的抗生素耐药性问题的新战略铺平蹊径 。
Aronson说：“sunbet发明证实晰黏液的稠度怎样影响单个细菌的随机运动，并影响它们向大型细菌群的协调、整体运动的转变 。”“有研究批注，细菌的整体运动或三五成群增强了细菌菌落抵御抗生素作用的能力 。在sunbet事情中研究的整体行为的最先与群体直接相关 。”
Aronson诠释说，黏液是一种众所周知的具有挑战性的物质，由于它既具有液体性子，又具有固体性子 。液体通常用粘度来形貌，即液体的黏稠度或稀薄度，而固体用弹性来形貌，即在破碎前能遭受多大的力 。黏液是一种粘弹性流体，具有液体和固体两种特征 。
为了更好地相识黏液是怎样被熏染的，研究小组使用显微成像手艺视察了合成猪胃黏液和自然牛宫颈黏液中浓缩的枯草芽孢杆菌的整体运动 。他们将这些效果与枯草芽孢杆菌在水溶性聚合物聚维酮中从高浓度到低浓度的移动情形举行了较量 。研究职员还将他们的实验效果与黏液等粘弹性流体中细菌整体运动的盘算模子举行了较量 。
研究小组发明，黏液的稠度深刻地影响着细菌的整体行为 。效果批注，黏液越厚，细菌越有可能体现出整体运动，形成一个协调的群体 。
“我们能够展示黏液中的粘弹性是怎样增强细菌组织的，这反过来又导致了引起熏染的细菌群的一致移动，”Aronson说 。“sunbet研究效果批注，黏液中的弹性和粘度水平是细菌群落怎样组织自身的主要驱动因素，这可以为我们怎样控制和预防黏液中的细菌入侵提供看法 。”
Aronson诠释说，研究小组预计人类黏液也会体现出类似的物理特征，这意味着他们的发明也与人类康健有关 。
Aronson说：“细菌整体运动的最先以及它们与黏液的相互作用应该与牛、猪某人的黏液相同，由于这些物质具有相似的机械特征 。”“sunbet研究效果对人类和动物的康健都有影响 。我们正在证实黏液粘弹性可以增强细菌的大规模整体运动，这可能会加速细菌穿透黏液� ；て琳喜⒀灸诓孔橹乃俾� 。”
论文的另一位合著者是宾夕法尼亚州立大学生物医学工程博士候选人Wentian Liao 。美国国家科学基金会支持这项事情 。
期刊：PNAS Nexus
